賦能建筑行業(yè)，數(shù)字技術與管理聯(lián)動是關鍵

作者：廣聯(lián)達科技股份有限公司副總裁   汪少山

近幾年，中國建筑行業(yè)由持續(xù)了二三十年迅猛發(fā)展階段迅速進入緩慢增長期。理論研究表明，社會的進步和企業(yè)的發(fā)展，資源、管理、技術是關鍵要素。在過去的建筑業(yè)中，這三個要素的比重為：資源占60%，管理占30%，技術占10%。當產(chǎn)值走向平穩(wěn)或者緩慢增長時，資源占比下降，行業(yè)對管理和技術的訴求上漲。

中國建筑行業(yè)近幾十年的高速發(fā)展，從技術上來講經(jīng)歷了多次信息化浪潮的變革，我們將其總結為“兩次半”。第一次是指設計階段的“甩圖板”，第二次是指招投標階段的甩“計算器”，而“半次”事實上指的是項目管理的信息化。之所以說是“半次”，因為它更多實現(xiàn)的是自上而下的規(guī)劃、要求，是無紙化辦公的進步，但自下而上的數(shù)據(jù)填報沒有打通數(shù)據(jù)流。真正的企業(yè)信息化管理，一定要做到數(shù)據(jù)的及時透明有效。因此，建筑業(yè)緩慢增長期的嚴峻形勢要求盡快完成第三次信息化變革的下半場工作——數(shù)字化轉型。

從無紙化辦公轉變?yōu)閿?shù)字化辦公，需要“BIM+云、大、物、移、智”等幾樣核心數(shù)字技術的支撐。完成數(shù)字化轉型后，大量數(shù)據(jù)積累、計算和機器自學習，才會帶領智能時代的到來。這是IT技術為建筑施工行業(yè)賦能的理想前景。事實表明，現(xiàn)在建筑業(yè)進行數(shù)字化轉型正當時。

建筑業(yè)數(shù)字化轉型迫在眉睫

為什么現(xiàn)在是建筑業(yè)進行數(shù)字化轉型的恰當時間？首先要了解宏觀的背景。

(一）行業(yè)背景

目前，整個建筑業(yè)的背景急需數(shù)字化轉型。當前，我國的建筑業(yè)具有三個顯著的特征：老齡化嚴重、死亡率居高不下、環(huán)境破壞嚴重。隨著全球進入老齡化社會，中國也告別人口紅利時代，逐步跨入老齡化，但建設行業(yè)又恰恰是一個用工數(shù)量龐大的行業(yè)，這大大提高了用工成本。建筑業(yè)死亡率居高不下是一個沉重話題，在美國建筑業(yè)死亡率在全行業(yè)居首位。環(huán)境破壞方面，調查顯示，建筑垃圾占城市垃圾的40%，建筑業(yè)能耗占全行業(yè)的三分之一以上，碳排放占全世界的8%。

（二）技術驅動

行業(yè)背景之后，是技術發(fā)展的驅動。這里可以借鑒參考麥肯錫提出的五類技術：

第一個是更為清晰的測量和地理定位。激光雷達和實時動態(tài)GPS系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)很容易獲得，航拍測繪也越來越成熟。一系列新技術未來對建筑實體測繪是非常之有意義的。

第二個是下一代5D建筑信息模型技術，即BIM5D。BIM技術從定義上來看有兩個屬性：其一是模型，模型解決了空間問題，從二維升級為三維；其二是信息，也是更為重要的屬性，模型上承載的信息才是BIM技術的應用。建筑信息模型真正實現(xiàn)多方協(xié)同，設計、建筑施工、運維“一模到底”。

第三個是數(shù)字協(xié)作和移動化。流程數(shù)字化意味著可實時分享信息，以確保透明度和協(xié)作、及時的進展和風險評估，以及質量控制，從而實現(xiàn)更好和更可靠的結果。比如，在一個BIM模型上出現(xiàn)多方設計、協(xié)同、辦公的場景，工地勞務工人會通過安全帽記錄全部動態(tài)。

第四個是物聯(lián)網(wǎng)高級分析。隨著人員、施工設備的大量使用，以及同時進行的工作量的增長，項目現(xiàn)場越來越密集，并產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。在一個建筑工地，物聯(lián)網(wǎng)將允許施工機械、設備、材料、構件，甚至是模板，與一個中央數(shù)據(jù)平臺“對話”，以獲取關鍵的性能參數(shù)，監(jiān)控員工和資產(chǎn)的生產(chǎn)率和可靠性。

第五個是預制結構轉入下一代技術，打造不會過時的設計和施工。當前，大約80%的建設工作仍在施工現(xiàn)場進行，但許多開發(fā)商和承包商正在部署新的非現(xiàn)場施工方法，以提高施工可預測性、一致性和可重復性，同時解決施工空間緊縮、勞動力短缺以及更嚴格的安全和環(huán)境標準等問題。其中，預裝配、3D打印、機器人建設等已經(jīng)有很大發(fā)展。

（三）管理驅動

管理上提出了精益建造理念，核心是避免浪費。避免“人、機、料”等各個要素的浪費，能保證項目利潤最大化。正如前文所講，隨著產(chǎn)值走向緩慢增長，建筑業(yè)發(fā)展只能向技術和管理要效益。由此看來，避免浪費的背后，就是怎樣利用技術手段幫助管理做到精細化，落腳點是技術。

（四）政策導向

精益管理以外，政策所釋放的信息也為行業(yè)發(fā)展指明方向。三年來，多個核心政策都在表明政府對建筑業(yè)數(shù)字技術的重視程度越來越高，所有政策指向也都為施工企業(yè)創(chuàng)造了好的條件和機會。例如：

2017年2月24日《國務院辦公廳關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》強調：加快推進建筑信息模型（BIM）技術在規(guī)劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用，實現(xiàn)工程建設項目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理。

2018年1月7日，《國務院辦公廳關于推進城市安全發(fā)展的意見》指出：加強城市安全監(jiān)管信息化建設，加快實現(xiàn)城市安全管理的系統(tǒng)化、智能化。

2019年2月15日，《住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司2019年工作要點》提到：穩(wěn)步推進城市軌道交通工程BIM應用指南實施，加強全過程信息化建設。

2019年2月17日，《關于印發(fā)建筑工人實名制管理辦法（試行）的通知》中表明：要通過信息化手段將相關數(shù)據(jù)實時、準確、完整上傳至相關部門的建筑工人實名制管理品臺。

2019年3月5日，國務院總理李克強在《2019年政府工作報告》中明確提出：全面推進“互聯(lián)網(wǎng)+”運用新技術新模式改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉型升級賦能。

技術的變化，一定會推動行業(yè)的進步。但是做早了可能會成為先烈，做晚了可能被社會淘汰?，F(xiàn)階段，行業(yè)形勢嚴峻，科學技術的發(fā)展、管理思維的進步和政策的導向都在表明，建筑業(yè)數(shù)字化轉型就在當下。

數(shù)字建造將技術與管理結合，加速數(shù)字化轉型

前兩次信息化變革中的算量軟件、設計軟件等解決了崗位工具的應用，提升了單個崗位效率。后半次實現(xiàn)無紙化辦公，打通了合同審批，流程審批，費用審批等軟流程。到了技術大力發(fā)展的今天，把BIM技術，“云、大、物、移、智”等技術與管理相聯(lián)動起來，才能真正實現(xiàn)建筑施工企業(yè)，包括行管部門的數(shù)字化轉型。

（一）工程施工數(shù)字化三要素

在廣聯(lián)達看來，建筑實體、管理過程、生產(chǎn)要素是工程施工數(shù)字化即數(shù)字建造的三要素。建筑實體的數(shù)字化，是通過BIM技術打造虛擬模型。像商業(yè)地產(chǎn)等復雜工程中，一定要先把整個施工現(xiàn)場模擬，再具體去施工，減少后期很多問題。裝配式在工廠生產(chǎn)之前做施工模擬，能保證所有的構件的精準。

管理過程的數(shù)字化，是通過數(shù)據(jù)智能AI技術進行進度管理，質量管理，安全管理和成本管理。這個管理是過程的管理。比如，一個企業(yè)將500個項目分為7個節(jié)點管控，在公司總部能看到所有項目哪一個節(jié)點出問題，同時跟成本、OA、財務、集采等系統(tǒng)掛接起來。

生產(chǎn)要素的數(shù)字化，是通過BIM技術和物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)“人、機、料、法、環(huán)”等要素的數(shù)字化，從而避免數(shù)據(jù)的填報，保證數(shù)據(jù)的及時真實透明。要素的數(shù)字化是后面更多數(shù)據(jù)的來源。

（二）數(shù)字建造解決方案理念

在我們看來，數(shù)字建造解決方案，按照計劃、模型、構件、任務的線索，通過數(shù)字技術分別解決三個層次的能力。首先是施工項目精益管理能力。PM+，實現(xiàn)從計劃、執(zhí)行、檢驗到優(yōu)化形成效率閉環(huán)和智能化的管理。然后是建筑生命周期管理能力。BIM+，實現(xiàn)數(shù)字化空間結構，且疊加數(shù)字化過程時間維度，形成動態(tài)豐富的數(shù)字模型和應用。最后是工地信息集成管理能力。IOT+，就是建立泛在聯(lián)接的數(shù)字端和標準，匯聚項目海量數(shù)據(jù)，分析和演化項目管控優(yōu)化算法。這幾項技術連動，才能產(chǎn)生真正的數(shù)字化的項目以及數(shù)字化的企業(yè)。

（三）數(shù)字項目的內涵

項目的數(shù)字化包含作業(yè)管理和項目管理兩層。作業(yè)管理主抓效率，項目管理主抓效益。在作業(yè)管理層要實現(xiàn)建筑實體、作業(yè)過程、要素對象的數(shù)字化，數(shù)據(jù)實時采集，保證真實和透明。

這些數(shù)據(jù)向上傳輸形成項目數(shù)據(jù)中心，支撐組織管理的數(shù)字化，打通技術、生產(chǎn)、商務三線。根據(jù)項目數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)可以形成項目看板，為項目管理層全面獲悉項目信息提供快捷方式，而經(jīng)過AI技術分析的數(shù)據(jù)形成真正的數(shù)據(jù)智能。

（四）數(shù)字化的轉型要兼顧點、線、面、體

以上只是從單項目的數(shù)字化來約略講數(shù)字技術和管理的結合。由于不同企業(yè)的現(xiàn)實狀態(tài)不同，規(guī)模不同，管理水平和模式差異大，數(shù)字技術的應用也不盡相同。管理與數(shù)字技術的結合是一個系統(tǒng)工程，在實踐過程中要逐漸完成點、線、面、體的價值實現(xiàn)。

所謂“點”，即人員、機械、物資、安全、進度、造價等單崗位工作的數(shù)字化。

“線”，即項目管理生產(chǎn)、商務、技術等各條線的數(shù)字化。以此三線為主，整合各崗位，實現(xiàn)從設計、建造到運維的全過程數(shù)字化建設。線的數(shù)字化通過BIM信息打通PDCA循環(huán)，形成嚴謹可靠的計劃管理，及時完整的跟蹤管理，高效便捷的生產(chǎn)協(xié)作和有理有據(jù)的分析決策，以達到最后企業(yè)的全面動態(tài)管控。

“面”，即項目、企業(yè)、行業(yè)的數(shù)字化。利用數(shù)字技術將項目、企業(yè)和行業(yè)層面的各條線打通，從而實現(xiàn)橫向的價值鏈整合，助力企業(yè)經(jīng)營水平提升。

“體”，即真正的數(shù)字建筑。點、線、面的數(shù)字化，最后互相連接形成了建筑業(yè)的“體”，而要實現(xiàn)“體”，就需要產(chǎn)業(yè)協(xié)同的不斷創(chuàng)新與生態(tài)體系的深度融合。這些“協(xié)同面”互相交錯融合，推動了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的不斷升級，形成新型經(jīng)濟體，實現(xiàn)建筑業(yè)全生命周期、全企業(yè)、全行業(yè)、乃至全社會的生產(chǎn)要素的數(shù)字化變革，進而實現(xiàn)真正的數(shù)字建筑業(yè)?！皵?shù)字建筑”是建筑產(chǎn)業(yè)轉型升級的核心引擎，要通過軟件和數(shù)據(jù)打造數(shù)字化的生產(chǎn)線，把建筑業(yè)提升到現(xiàn)代工業(yè)級精細化水平。

數(shù)字化轉型的路徑建議

在數(shù)字化推動過程當中，很多企業(yè)都會遇到困難或挫折，也就免不了質疑、反對和猶豫。所以說，新技術落地不光是技術本身的問題，更是管理的問題。技術變革一定要與管理變革相關聯(lián)。轉型核心是企業(yè)要有變革能力：高層有清晰的愿景、戰(zhàn)略、目的和目標；然后是核心團隊對數(shù)字化的責任，貫穿整個業(yè)務過程的用戶和客戶體驗，正確的組織、環(huán)境和賦能體系；再往下是一個長期的技術和數(shù)據(jù)結構，進行適當水平的投資，一個把愿景落地的溝通計劃，以變革為中心進行計劃和度量，跨職能的工作以及合適的創(chuàng)造性實踐。

（一）數(shù)字化轉型解決方案

我們認為通過數(shù)據(jù)平臺，做到建筑實體、智能管理、資源配置、項目管理、現(xiàn)場作業(yè)等各層次的數(shù)字化，最后達到數(shù)據(jù)驅動管理決策，是一個比較合理的數(shù)字化轉型整體解決方案。但這不是一蹴而就的，變革過程需要人才的培養(yǎng)、工地的應用、標準的建立，同時要建立適應企業(yè)本身情況才能真正落地。根據(jù)經(jīng)驗這可能需要3—5年的時間。

（二）業(yè)務架構

施工企業(yè)的數(shù)字化轉型核心圍繞數(shù)字化展開，所有的作業(yè)過程都能夠實現(xiàn)數(shù)字化，作業(yè)數(shù)據(jù)能夠有效采集，結合施工業(yè)務建立符合管理要求的系統(tǒng)化管理平臺，不斷積累數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)對項目的智能分析決策。

企業(yè)和項目是數(shù)字化轉型的兩個層次，應在這兩個層次中建立以數(shù)據(jù)為中心的業(yè)務管控平臺和分析決策系統(tǒng)。業(yè)務系統(tǒng)和決策平臺的建設，數(shù)字化是基礎，對作業(yè)的全面數(shù)字化，能夠實現(xiàn)對作業(yè)過程的全面記錄，數(shù)據(jù)的有效采集和追溯；系統(tǒng)化是核心，解決信息孤島，打通和建立系統(tǒng)/數(shù)據(jù)間業(yè)務關系，依據(jù)管理需求建立各類系統(tǒng)化平臺，實現(xiàn)對項目的高效管理；智能化決策是數(shù)字化轉型的目標，在作業(yè)全面數(shù)字化，管理系統(tǒng)化以后，通過海量數(shù)據(jù)，在有效的業(yè)務分析模型下，實現(xiàn)對項目的智能決策。

（三）技術架構

我們的數(shù)字化管理平臺包含了技術平臺，數(shù)據(jù)平臺和基礎服務平臺。從2002年開始，廣聯(lián)達專注底層圖形技術的自主研發(fā)10余年，集合了物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)、BIM以及人工智能技術的技術平臺，為整個數(shù)字施工解決方案提供了技術保障。同時，還開放了BIM FACE圖形平臺，來支撐整個技術架構。另外，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和基礎服務平臺開發(fā)的應用，打通了項目和企業(yè)間的數(shù)據(jù)流通，并使之高效傳遞。

數(shù)字項目提供了技術、生產(chǎn)和商務各專業(yè)的協(xié)同應用和數(shù)據(jù)管理，項目管理層可以通過項目BI，實時了解項目動態(tài)，及時管控，做到協(xié)作執(zhí)行可追溯，管理信息零損耗。企業(yè)層的經(jīng)營管理及非經(jīng)營管理數(shù)據(jù)，協(xié)同辦公等職能管理數(shù)據(jù)可以通過企業(yè)級GEPS、集采、履約管控、工作協(xié)同管理等軟件采集。數(shù)據(jù)通過企業(yè)BI傳遞給決策層，結合企業(yè)的工法庫，在有效的業(yè)務分析模型下，實現(xiàn)對項目的智能決策。做到?jīng)Q策過程零時差。

在數(shù)字化轉型解決方案落地時，數(shù)字化是基礎，系統(tǒng)化是核心，最后才能實現(xiàn)智能化的目標，廣聯(lián)達要為施工企業(yè)的數(shù)字化轉型提供一站式服務。

（四）實現(xiàn)路徑

建筑施工企業(yè)的信息化變革和數(shù)字化轉型經(jīng)驗有成功，也有失敗。歸納起來，正確的建設策略有以下四點：第一是一定要明確方向，真正與企業(yè)的戰(zhàn)略相匹配；第二是實現(xiàn)自上而下設計，結合企業(yè)的現(xiàn)狀去落地；第三是分階段去推進，與企業(yè)戰(zhàn)略的推進節(jié)奏相匹配，以價值為出發(fā)點；第四是自下而上實施，首先解決項目的數(shù)字化。

廣聯(lián)達在行業(yè)內進行多年信息化探索，研究如何真正將IT技術與工程建設業(yè)務連接起來，幫助施工企業(yè)不斷地成長、進步和突破?，F(xiàn)在，可以確信地說：新的時代來臨，賦能建筑行業(yè)的關鍵是數(shù)字技術與管理的聯(lián)動。數(shù)字化轉型的背后，誕生的是基于新技術下的新型項目管理。趨勢已經(jīng)清晰，路徑也幾近明確，誰能搶占變革的先機，誰就將領先行業(yè)。